Opracowano długowieczne czujniki internetu rzeczy

– Słyszymy o inteligentnym transporcie, inteligentnym rolnictwie itp. Internet rzeczy może uczynić wszystkie nasze środowiska inteligentnymi. Istnieje świadomość tego, co się dzieje, i już wykorzystujemy informacje, aby te środowiska zachowywały się w sposób, który przewiduje nasze potrzeby i były jak najwydajniejsze. Uważamy, że do realizacji tej wizji niezbędne są czujniki niewymagające zasilania bateryjnego – podkreśla Benton Calhoun, współzałożyciel Everactive.

Czujniki od tej firmy nie są zasilane przez klasyczne baterie montowane w konkurencyjnych sprzętach wchodzących w skład sieci internetu rzeczy. Układy opracowano w taki sposób, aby z jednej strony pracowały przy skrajnie niskim poborze energii elektrycznej, a z drugiej były w stanie pobierać ją z takich źródeł jak promienie świetlne generowane przez domowe żarówki czy wibracje wzbudzane w trakcie przemieszczania się, jeśli dany układ zamontowano np. w opasce sportowej. Dzięki temu szacowana żywotność tych pasywnych czujników może sięgać nawet 20 lat.

Pierwszy komercyjny czujnik Everactive skonstruowano z myślą o wykorzystaniu w przemysłowych systemach IoT i służył do monitorowania funkcjonowania odwadniaczy wykorzystywanych m.in. w sektorze paliwowym, podczas produkcji papieru czy żywności. Firma ma na swoim koncie także czujniki monitorujące działanie silników i pomp, które również nie wymagają korzystania z klasycznego źródła zasilania.

– Wszystko to umożliwiają układy scalone o bardzo niskim poborze mocy, które obsługują ciągłe monitorowanie – tłumaczy David Wentzloff. – Nasze źródło energii jest nieograniczone, dlatego nie szukamy kompromisów, aby oszczędzać baterię.

Każdy z czujników Everactive projektowany jest w taki sposób, aby mógł być zasilany za pośrednictwem niewielkich wibracji, czerpać energię z fal świetlnych emitowanych przez żarówki w fabrykach bądź z różnicy temperatur rzędu ok. 12 stopni Celsjusza. Dzięki temu czujniki są znacznie tańsze w utrzymaniu niż konkurencyjne rozwiązania. Nie wymagają stałego nadzoru oraz regularnej wymiany baterii, co pozwala wykorzystać je w projektach przemysłowych składających się z wielu maszyn podłączonych do internetu rzeczy.

W przyszłości firma planuje opracować przezroczyste i elastyczne czujniki wielkości znaczka pocztowego, które wystarczyłoby przykleić do urządzenia, aby błyskawicznie rozpoczęło cykl monitorowania pracy i przesyłania danych do chmury. Taka technologia mogłaby zostać wykorzystana m.in. na potrzeby pasywnych opasek sportowych. Urządzenia tego typu mogłyby działać wiele lat bez ładowania, nieustannie monitorując temperaturę ciała czy przyspieszenie użytkownika. Zebrane dane byłyby w czasie rzeczywistym przesyłane do chmury obliczeniowej.

– Jest to technologia całkowicie bezobsługowa, bez baterii, zasilana ze zgromadzonej energii i zawsze połączona z chmurą. Jej możliwości zastosowania są ogromne – przekonuje dyrektor ds. technologii w Everactive.

Prace nad podobnymi rozwiązaniami prowadzone są w ramach unijnego programu NECOMADA. Zakłada on wykorzystanie modułów NFC oraz RFID do stworzenia bezbateryjnych tagów wchodzących w skład systemów internetu rzeczy. Pasywne czujniki radiowe miałyby znaleźć zastosowanie m.in. w branży farmaceutycznej do monitorowania temperatury czy na potrzeby rozwiązań inteligentnego domu.

Według analityków z firmy MarketsandMarkets wartość globalnego rynku internetu rzeczy w 2019 roku wyniosła 139,3 mld dol. Przewiduje się, że do 2024 roku wzrośnie do 278,9 mld dol. przy średniorocznym tempie wzrostu na poziomie 14,9 proc.